轧钢加热炉节能技术研究

Industry development

轧钢加热炉节能技术研究

白东明

（河钢唐钢一钢轧厂，河北 唐山 063000）

随着国内外科技的飞速发展,我国轧钢加热炉近年来得以有了长足的发展,在节能环保的新的技术理念之下,轧钢加热摘 要：

炉节能技术的推广和运用显得十分重要。然而这一问题的解决还是颇具难度的，轧钢厂加热炉一直是轧钢厂的重要机器设备，其中，加热炉的能源消耗，一直占据着扎钢厂总体能源消耗的最大部分。现在随着我国国家推行节能减排政策，如何使轧钢厂加热炉的能源消耗降到最少，以及相关节能措施的跟进也慢慢成为众多，钢铁厂所进行研究分析的话题。本文在此基础上，通过对轧钢厂加热炉存在的问题进行研究分析，并对加热炉的节能措施进行措施分析，以供后来学者参考。

轧钢厂；加热炉；节能问题；研究分析 关键词：

X757 文献标识码：A 11-5004（2019）05-0014-2中图分类号：文章编号：

国家之所以现在对轧钢厂加热炉的系列问题进行重点关注，

主要是由于现在随着社会的发展，我国越来越朝着工业大国的方向迈进，其中在工业化进一步建设期间，对于钢铁的需求量逐年上升，这也就导致了对于钢铁的消耗也是巨大的，其中扎钢厂作为钢铁工业建设的重要一部分，其中加热炉环节是它的主要耗能设备之一。可以说其中，加热炉所消耗的燃料就占了整体轧钢工程的70%。这就明显与我国推行的节能减排的政策背道而驰，同时也不利于我国自然资源的有效利用，容易造成大量的能源浪费现象。所以，为了减少企业的生产成本，从企业发展的长期计划来看，扎钢厂如何降低加热炉的燃料消耗量，这对于提高加热炉的利用效率和节能降耗工作的开展都具有重大的意义。󰀃

长期的高负荷运行工作都会使他们存在寿命较短问题。对于轧钢厂加热炉来说，大部分的加热炉设备的建造时间都是比较早的，而由于建造时间早，当时的技术水平尚未达到完全自动化，建造水平有限，所以这是加热炉面临的技术方面问题，是尤其需要值得注意的。这就需要轧钢厂工作人员及时进行设备的检查和维修，及时做好记录，如果发现不可维修的大问题要及时联系场上进行设备更换，以免发生不必要的麻烦。󰀃

2 加热炉节能的措施 

现在我国国家在全国范围内推行节能减排政策，目的是为了节约资源、保护自然环境、创造和谐社会。甚至节能减排政策已经上升到国家的战略方针。这也就给我国国内轧钢厂加热炉耗能问题的解决和办法的寻找施加了前所未有的压力。但是好在现在综合国力的发展，社会科学技术水平的进步，在对轧钢厂加热炉能源消耗问题和节能工作的推进上有了很大的改进和变革。󰀃（1）充分开发和应用烟气余热。双蓄热式加热炉蓄热的装置为：空气烧嘴以及高炉煤气烧嘴前的蓄热室。基本原理为：依托换向系统促使烟气流经蓄热室里的蓄热体，烟气流量大小的控制是依靠排烟机前的排烟流量阀实现的，从而实现对蓄热室温度的控制。当烟气将热量传导给蓄热室里的蓄热体后，经过换向燃烧，对流经蓄热体的空气与高炉煤气进行预热，使温度上升到一个较高的水平，从而提高了高炉煤气的发热量。󰀃（2）合理控制炉膛压力。节能降耗的另一有效措施为将炉膛的压力控制在一定范围内，这能够降低出炉口以及入炉口喷火导致的热量损耗。在这方面要确保炉体密闭性，尽最大可能将炉压控制在微正压或者30Pa上下。当不出钢时，要及时关上炉门，避免炉气溢出以及冷空气的进入。󰀃（3）降低空气系数。过大的空气过剩系数会导致烟气的增多，从而导致许多热量的散失，热效率下降，增大了钢坯的氧化烧损。过小的空气系数，不能使燃料充分燃烧，从而浪费了燃料。通过相关实验证明，当助燃空气量小于10%时，燃料的用量会增加15%，即多浪费了15个百分点。故而，应当在排烟管道上设置氧化锆氧分析仪，对烟气中氧的含量进行分析，以便随时调节空燃比例。󰀃（4）及时改进炉温制度。对温度制度进行改进，主要要参考轧制产品的规格以及轧制速度。在加热炉日常运行时，要掌控住各段温度，一旦遇到事故停车，或者停机需要更换轧辊以及品种时，要依据具体停机时间与轧制品种及时调节钢坯加热温度，适当降低或提高各燃烧段煤气与助燃空气的流量。在遵照轧制规程要求下，加热钢坯开轧温度。󰀃

（下转16页）

1 轧钢厂加热炉存在的问题 

现在大多数轧钢厂所应用的加热炉都是较为传统型的，随着这么多年的重复使用，轧钢厂大多数加热炉都在使用过程中存在着一些问题，例如有燃料燃烧不尽，热损失，散热功能下降，加热炉炉底结渣严重，热能消耗大等，其实这些问题的存在，都会或多或少影响加热炉的使用效率，同时也会缩短加热炉的使用。下面主要选取了三个加热炉所存在的问题进行具体分析。󰀃（1）目前大多数加热炉漏火漏气现象是最为突出和严重的。这个现象的出现其实是与加热炉的使用时间较长有关，一般都会在投入使用的半年后出现这个问题。之所以会导致加热炉漏火漏气现象，一般都是由于蓄热室结构构造不合理造成的。蓄热室结构构造不合理，这个是一个较为普遍存在的问题，这里不做深入研究，但是不可忽视的是加热炉局部的漏火漏气现象长期存在将会加速加热炉炉板的损坏，减少加热炉的使用寿命，加快它的报废速度。󰀃（2）大量地使用燃料能源进行加热燃烧，加热炉所面临的另一个问题就是炉底的结渣现象。其实加热炉炉底的结渣现象尤其会导致加热炉能源的过度消耗，造成资源的浪费。因为加热炉使用能源进行长期持续燃烧，而由于加热炉负荷的加重，炉压是最不好控制的一部分，慢慢的会在炉底部分形成大量的形状不规则残渣，特别容易导致加热炉出钢时的不畅和堵塞。󰀃（3）其实对于这种长期在高热高压环境下工作的机器设备，

2019-05收稿日期：

白东明，男，辽宁人，生于1984年，工程师，本科，研究方向：冶金作者简介：轧钢，金属压力加工。

14

行业发展

Industry development

磁化风选后粗粒钒渣，导致弥散铁带渣含量高，以及所使用的双层振动筛或回转筛除铁效率低、设备故障率高等问题，取消

1.82小时1.5豆铁1产量/0.5吨0磁选机、双层振动筛或回转筛，提出精渣除铁设备使用双层圆筒筛代替，其内筒筛网尺寸为φ1200*3000mm，外筒筛网尺寸为φ1500*3000mm，筛网材质均采用304不锈钢，内网筛孔为-20目，

0.35外网筛孔为-40目，双层圆筒筛整体从入料端到出料端有5度倾角，以保证筛分后铁粒流动顺畅。（如图4）。

改造后豆铁产量改造前豆铁产量3 结语

图3  圆筒筛改进前后豆铁产量对比

9.008.007.006.005.004.003.002.001.000.0012345样品数678（1）分析出磨机产能低的原因。

（2）分析出精渣除铁效率低的影响因素。

（3）研究出新磨机工艺及精渣除铁的新方法，并将其应用到实际生产中的效果分析。

改造前改造后精渣含铁百分比/%（4）新磨机磨机工艺及精渣除铁方法的应用，所得到的精渣明铁含量降低至2.8%以下，豆铁、弥散铁带渣含量降低至2%以下。通过本方法在提高磨机产能的同时增加了副产品豆铁、弥散铁的产量，提升了产线经济效益，能够满足工业化连续生产的要求。

图4 除铁工艺改进后精渣含铁对比图

2.3 精渣除铁工艺改进

针对原精渣粉磨工艺中除铁工艺所使用的设备磁选机极易

参考文献

[1] [2]

张蕴华.五氧化二钒的生产工艺及其污染治理[J].广东化工，2006.李兰杰,张力,郑诗礼等.钒钛磁铁矿钙化焙烧及其酸浸提钒[J]2011.

（上接14页）（5）控制出钢温度。过高的出钢温度会导致钢材品质下降，同时还浪费能源。因此，要对出钢温度进行控制，主要通过促进控制出钢速度和轧制速度间的协调来实现，将出钢温度控制在工艺要求的程度内。通常是在轧制工艺和轧制设备能够承受的基础上，最大可能地将出钢温度降到较低的水平。󰀃（6）改进调温操作方法。针对每个操作人员进行标准化操作的培训，将每个操作工在操作技能上的差别降到最低，保持现场操作的标准化。通常在烧钢过程中推行“三定操作法”，能够有效地维护加热炉设备和降低燃料的单耗。

工艺操作管理规定，明确一些由于违章操作、设备故障或管理不善而造成的质量事故给用户所造成的经济损失和不好的影响的事件。领导应当制定严密的奖惩制度，生产过程中如果出现事故，要求员工及时向领导汇报，找出错误产生的原因，找出责任负责人，给予批评教育，后果严重的要给予更加严厉的处罚。对于工作表现好的没有出现的员工给予奖励。󰀃

4 总结 

总的来说，轧钢生产过程比较复杂，影响因素众多，随着我国近些年来对能源燃料问题的关注和对于能源节约问题的越发重视。现如今大多数扎钢厂对加热炉这一块内容的关注越来越高，其中包括对加热炉效率的如何提高、所消耗的能源如何降到最少、以及轧钢加热炉在使用和运行当中所存在的一些问题进行必要性解决等等都成为轧钢加热炉现在所面临和解决的必要问题。

通过以上对我国轧钢加热炉上节能技术的分析，可知我国的轧钢加热炉节能降耗潜力很大。对加热炉设备、操作制度进行改进，并增强自动化能力，提高加热炉能源的回收利用率，同时，积极借鉴国内外乃至世界轧钢加热炉节能方面的先进技术和科学的管理方式，不断地提高加热炉的热效率和生产率，降低成本，提高经济收益，使节能技术在轧钢加热炉上得到充分地应用。󰀃

3 轧钢生产过程节能控制所采取的措施 

3.1 加强轧钢生产过程中程序控制管理 

在轧钢的生产工艺中出现最多的质量问题就是产品的外形问题，包括外形质量和外形尺寸不合格等。而7成的质量问题都是发生在了更换过程中，包括轧辊、品种、槽孔等的更换。因此，程序控制管理在产品质量的提高中的地位显得尤为重要。而生产过程中的程序包括有调整、校样、测量、轧制、称重、取样测量等6个环节。要想有效地加强程序控制管理，就应做到注意每个环节的细致性，做好防范工作，将一切事故源头消灭于萌芽阶段。󰀃3.2 及时检查轧制过程中钢板成形变化的处理工作 

钢板在轧制过程中经常会出现波浪、裂纹、分层等成形方面的变化，当出现这些变化的时候，要及时的做好处理工作。根据出现的问题，分析不同的材料，要根据材料的特点和性能通过控制加热温度、火焰强度等来解决。避免生成废品、浪费资源、消耗能源、费时费力的情况出现，并给企业带来经济方面的损失。󰀃3.3 建立技术岗位职责，完善能源管理体系

轧钢生产车间要严格按照能源管理体系的要求，制定轧钢

16

参考文献

[1] [2] [3] [4] [5]

轧钢加热炉综合节能技术浅析[J]. 刘强,李卫东,徐春柏,马光宇.冶金能源. 2016(04).

全国轧钢加热炉综合节能技术研讨会纪要[J].中国冶金. 2018(06).

轧钢加热炉节能技术现状和展望(二)[J]. 高仲龙,温治,刘曼朗.轧钢. 2017(05).

江苏省轧钢加热炉的节能技术改造[J]. 陈重立.冶金能源. 2017(06).浅谈轧钢加热炉节能技术[J]. 赵树俭,王颖.冶金信息工作. 2018(03).